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探讨海洋污染与人体健康的相关性

2020-05-26 358 上传者：管理员

摘要：近年来,全球经济和工业化的发展导致海洋环境污染日趋严重。本文介绍了常见海洋污染物的分类,并根据污染物在海洋中的迁移转化分析了海洋污染对海洋生物生存的危害及对人体健康的影响。

关键词：
人体健康
海洋污染物
海洋环境学
迁移转化
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地球上的生命起源于海洋,在这个孕育了生命的地方,生活着种类和数量繁多的海洋生物。人类也在海洋生物和海洋能源等方方面面与海洋有着不可分割的关系。

在地球的表面积中,海洋约占70%,里面有着无尽的宝藏,其中不仅有鱼、虾、藻和贝类等生物资源,还有海上油田、潮汐能和海洋生物能等。随着人类活动空间和范围的扩大,海洋污染源也在不断增加。海洋污染具有污染源多、防治难、危害性和持续性强等特点。这也在一定程度上加剧了海洋环境污染对人体健康影响的程度。本文拟从海洋污染物的分类、污染物在海洋中的迁移转化和海洋污染对人体健康的影响等方面进行阐述,以期使公众意识到海洋污染的严峻性,最后结合海洋污染的研究现状提出对策和展望未来。

1、海洋污染物定义

指人类直接或间接地把物质或能量引入海洋环境,可能会对海洋生物资源、海洋环境质量、海水正常使用价值甚至是人类的健康产生有害影响,这些有害的物质和能量就是海洋污染物[1]。

2、海洋污染物分类

根据污染物的性质及对海洋环境造成的危害方式等,把常见污染物分为以下几大类:

2.1石油

指石油在开采、运输、加工和使用过程中由于泄露和排放引起的污染,包括原油和从原油分馏成的汽油、煤油、柴油、润滑油等,以及经裂化和催化过程重整而成的各种产品。随着经济的不断发展,石油的开采、炼制及海上运输等海上作业日益繁多,海底油井管道泄露、船舶碰撞溢油事故等过程中污染物流失而直接排放或间接输送入海洋[2]。这是当前海洋中主要的量大、面广的污染物,一次石油泄漏可将几万乃至数十万吨石油暴露海面,这让海洋生物生存和海上活动都面临影响[3]。

2.2重金属

海洋中重金属来源有岩石、土壤的风化侵蚀和工农业生产产生的污染物这两大类,主要包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉、锑、汞、铅等金属和磷、硫、砷等非金属。绝大多数污染物来自人类发展工农业产生的废水、废料和煤与石油燃烧生成的废气,通过大气沉降、地表径流输入和直接排放等方式进入海中[4]。这类物质入海后往往是河口、港湾及近岸水域中的重要无机污染物[5],或直接危害海洋生物的生存,或蓄积于海洋生物体内而影响其利用价值。

2.3农药

有汞、铜等重金属农药、六六六等有机农药和多氯联苯等。主要是森林、农田等施用农药的残留不经过处理而随水流迁移入海或逸入大气后经搬运而沉降入海[6]。六六六等有机氯农药的性质不稳定[7],极易在海洋环境中分解,并能在海水中长期残留,对海洋的污染较为严重,并因它们疏水亲油易富集在生物体内,对海洋生物危害尤大。

2.4放射性核素

主要来自核武器爆炸、原子能工业、核动力船舰等的排污和核武器试验的沉降物,包括铈-114、钚-239、锶-90、碘-131等,其中锶-90、铯-137和钚-239的排放量较大,半衰期较长,对海洋的污染较为严重[8]。由马树森研究鱼类受放射性物质影响可知,放射性物质对海洋生物的生存影响极大,严重破坏了海洋生态环境,对人类健康也有直接或间接的影响[9]。

2.5微塑料

塑料是一种持久性聚合物[10],化学性质稳定,极难降解,以至于可在环境中存在数百年乃至更久。海洋中的塑料污染物[11]主要是人类或船舶丢弃的塑料废弃物和雨天冲刷进海洋中的陆地掩埋的塑料垃圾等。海洋中的塑料垃圾在太阳光的辐射下会发生光降解并破碎,从而形成微粒直径小于1cm甚至更小的碎片[12],21世纪初Thompson[10]首次用“微塑料”来定义这种碎片。海洋中有聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚碳酸酯这7种常见的微塑料[13]。微塑料自身的毒性会对海洋生物资源特别是渔业资源产生较大的危害。2016年,欧洲统计局[14]公布了全球塑料生产总量报告,该报告指出全球共累计产生3.35×108吨塑料,这么多的塑料一但进入海洋,其产生的生态效应不容忽视。

3、污染物在海洋中的迁移转化

3.1迁移转化定义

污染物在环境中发生的各种变化的过程称为污染物的迁移和转化。污染物的迁移是指污染物在环境中发生的空间位置的相对移动过程。迁移的结果导致局部环境中污染物的种类、数量和综合毒性强度发生变化,使之从一种形态转变为另一种形态,这一过程就叫转化。

3.2污染物的迁移转化

3.2.1石油

作为一类成分复杂的混合物,石油在海洋中的迁移转化也较为复杂,石油在海洋中进行水平和垂直方向的迁移[15]。颗粒物通过吸附、沉淀石油污染物将其带入到海底沉积物中,颗粒物的表面积大小直接影响其对石油的吸附作用,石油迁移的速率与颗粒物的沉积速率有关。海洋中石油的转化包括海洋生物的摄入和微生物的降解两个方面。汪守东等人建立的双层数学模型指出,石油的迁移包括对流、扩散、附着、沉降等,转化包括挥发、溶解、降解等[16]。

3.2.2重金属

重金属在海洋中分为溶解态和悬浮态,大部分重金属迁移转化以溶解态的形式在生物体内富集。重金属在海洋中的迁移转化可通过海水介质、生物介质、海底沉积物的途径,生物介质途径是低等生物富集的重金属通过食物链的累积对高营养级生物造成危害。生活在不同水层的生物体内重金属的来源不同,生活在上层水体的生物体内重金属来源主要是水体,生活在底层的生物,体内重金属来源主要是海底沉积物[17]。

4、海洋污染对人体健康的影响

随着人类对海洋资源开发力度的加大及对食物日益增长的需求,海洋生物的食入逐年增长,但这却成为人类暴露于各种化学污染物中的重要途径之一[18]。以下通过几种海洋污染物对海洋生物生长发育和生存环境方面的影响来介绍其对人类健康的影响。

4.1石油污染

海洋表面的油膜覆盖会降低浮游植物的光合作用[19],浮游植物作为生物链的最底层,它的减少就会造成其他高营养级生物数量的下降,导致海洋生态系统失衡。石油污染还会直接影响浮游生物、游泳动物、底栖生物和鸟类等海洋生物的生存环境[20]。受到污染的水质会损害海洋生物的身体质量,进而影响人类的健康。同时海水具有的流动性特点会使石油在风浪和潮流的作用下四处扩散从而损害人类的其他正常合法活动。

4.2重金属污染

海洋中的重金属主要在沉积物和生物体中富集。有研究表明,当鱼类以浮游动植物为食时,体内Cd含量较高;以固着藻类为食时,体内Cu含量较高;以底栖生物为食时,体内Zn含量较高;以杂食为食时,体内Pb含量较高[21]。Tessier等[22]指出,如果海洋生物不能很好地调节体内重金属的含量,则往往会造成富集。当人类摄食海洋生物的时候,它们体内的重金属便会随着能量流动进入人类体内,影响人类的健康[22]。

4.3放射性污染

海洋中的放射性污染物释放出来的放射性辐射,通过改变海水中的营养成分来改变生物的细胞结构,从而影响海洋生物的生长发育和繁殖[23]。人类如果摄食了被放射性污染物污染的海洋生物,则会对人体的健康造成危害,同时,在海上作业的人员如渔民、养殖人员等也会因放射物的直接辐射而对身体产生危害。

4.4微塑料污染

微塑料粒径较小,极易被以浮游生物为食的海洋生物误当成食物而摄取。研究发现[24],微塑料会影响海洋生物的生长发育及代谢系统、神经系统、氧化应激和内分泌系统从而导致其存活率降低,并且还会导致生物的组织发生病变和炎症反应。且微塑料可沿食物链传递,较高营养级的海洋生物可通过捕食低营养级生物而间接地摄入微塑料[25]。所以人类如果食入了含有微塑料的海洋生物,则微塑料就会通过食物链的传递而对人类的身体健康产生危害。

参考文献：

[1]李云峰,刘欣娜,韩丽娟.海洋污染物的分类标准及包装运输研究[J].能源与节能,2013(10):74-77.

[2]何松涛,闫凯.石油污染生物降解及生物修复技术研究[J].山东工业技术,2015(20):190.

[3]陈建秋.中国近海石油污染现状、影响和防治[J].节能与环保,2002(30):15-17.

[4]吴俊霖.浅谈有机色素化学污染对海洋环境的危害[J].世界有色金属,2016(24):216-217.

[5]李荣林,李优琴,沈寿国,等.重金属污染的微生物修复技术[J].江苏农业科学,2005(4):1-3+25.

[6]王未,黄从建,张满成,等.我国区域性水体农药污染现状研究分析[J].环境保护科学,2013,39(5):5-9.

[7]刘一飞,董彬.海洋环境问题及其保护对策[J].绿色科技,2017(8):56-57.

[8]饶苗苗,郑立莉.放射性污染的微生物修复机理及展望[J].江西化工,2018(4):29-33.

[9]马树森.海洋放射性污染对鱼类的影响及与人类的关系[J].环境科学丛刊,1983,4(5):22-27.

[11]王维,徐桂亮.海洋中的塑料和微塑料污染[J].科技风,2019(13):123+126.

[12]张凯,孙红文.(可降解)微塑料颗粒吸附有机污染物及对其生物有效性的影响.[J]环境化学,2018,37(3):375-382.